基于可控性生态减渗目标的河床底质重构技术研究

• 作者: 郑亨 陈卓 魏俊 张晶 赵进勇 王琦 黄森军
• 来源期刊: 水生态学杂志
• 学科: 工学
• 关键词: 生态补水 减渗措施 渗透系数 渗流模拟 河床垂向连通性
• 年，卷（期）: 2022,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 11-17
• 页数: 6页
• 分类号: TV44
• 语种: 中文
• DOI: 10.15928/j.1674-3075.202104160113

摘要

位于地下水超采区且具有景观要求的河流，需同时具备维持生态水位和渗透补给地下水的功能，研究可调控减渗效果的河床底质重构技术对维持河床垂向连通性具有重要意义。以华北平原常见河床底质和膨润土为主要材料配比得到重构底质，通过变水头渗透试验与模型入渗试验探究了重构底质减渗特性，根据不同河流条件提出不同的配比及结构方案，利用GeoStudio SEEP/W软件计算模拟了不同方案的渗流及渗流量减少状况。结果表明，改变膨润土类型和掺量可调节底质的减渗效果，使其渗透系数达到小于1×10-6 cm/s和小于1×10-7 cm/s目标水平；纳基膨润土掺量为15%的重构底质在1 m水头渗透作用下，浸润锋经39 d运移15 cm，56 d内累计入渗量为11.1 cm，减渗效果较好；模拟结果表明，3种减渗方案具备不同的减渗效果，典型断面河流水位在0.3~2.0 m时，3种方案河流渗流损失量可降低55.8%~68.8%、91.5%~94.3%和94.8%~96.5%；方案1适用于减渗需求低、地下水回补要求高的河流，方案3适用于蓄水减渗需求高或水位较高的河流，方案2适用范围最广。研究结果可为华北平原河流生态补水及减渗修复工作提供参考和依据。